永磁同步电动机调速系统模糊反推控制策略的研究

【摘要】永磁同步电动机调速系统作为电脑横机的传动机构，其控制精度和稳定性能对电脑横机的性能影响很大。本文根据实际产品的应用，从控制策略和实际系统两个方面对永磁同步电动机调速系统进行了研究。本文首先介绍了永磁同步电动机的数学模型，论述了空间矢量脉宽调制技术的实现方法。考虑到永磁同步电机的调速系统本身具有非线性、强耦合等特点，引入了反推控制策略应用于控制系统中。反推控制的设计过程简单，便于工程实现，并且反推控制的每一步都结合Lyapunov稳定性判据进行设计，因此能够保证系统的稳定性。在永磁同步电动机速度跟踪系统中，由于外界环境的影响，电机参数的变化会导致系统出现一定的波动。针对此问题，本文提出了把模糊控制和反推控制相结合的控制策略，通过设计模糊控制器调节反推控制系统中的反推参数，能够很好的克服系统参数变化带来的影响，改善系统的速度跟踪性能。利用Matlab建立的永磁同步电动机调速系统仿真模型，对模糊控制策略进行了仿真验证。搭建了硬件实验平台，包括控制板和功率板两部分。控制板以DSP芯片TMS320F28034为核心，设计了其外围电路模块；功率模块选用三菱的智能功率PM15CSJ060芯片完成逆变功能，驱动永磁同步电动机的运行。本文设计了控制系统的软件，使用模糊反推策略对永磁同步电动机调速系统进行了调节控制，给出了实验结果。通过实验证明了使用模糊反推控制策略，调速系统在动态和静态时都具有较高的控制精度，能够实现良好的伺服性能，验证了控制系统的可行性。
【作者】崔言飞；
【导师】刘栋良；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】永磁同步电动机；模糊控制；反推控制；速度跟踪；数字信号处理器；

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